ارزیابی مدل‌های خطی و درجه دو برای برآورد دمای سطحی خاک با استفاده از دمای هوا در چهار اقلیم ایران

نویسندگان

1 استادیار دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی دانشگاه یزد

2 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد دانشگاه یزد، مرکز ملی تحقیقات شوری

doi
10.22092/ijsr.2013.126249
چکیده

دمای خاک یکی از پارامترهای با اهمیت خاک بوده که فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی آن را تحت تأثیر قرار می­دهد. در این پژوهش به ارتباط بین دمای هوا در ارتفاع 2 متری (متغیر مستقل) و دمای خاک در عمق 5 سانتی­متر (متغیر وابسته) از طریق مدل­سازی مدل­های خطی و درجه دو پرداخته شده است. چهار ایستگاه بندرعباس، شهرکرد، رشت و یزد به عنوان ایستگاه­های معرف اقلیم­های عمده ایران، انتخاب شد. داده­های روزانه دمای هوا و خاک به مدت 10 سال (1386-1377) به تفکیک ماهیانه پردازش شد. روابط خطی و درجه دو بر داده­ها برازش و مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریبی (MBE) محاسبه گردید. نتایج نشان می­دهد که روابط میان دمای خاک و هوا در ماه­ها و در اقلیم­های مختلف، متفاوت است. مقایسه فراوانی ضرایب تعیین معادلات خطی نشان داد در مدل خطی به ترتیب 2/6، 3/31، 50 و 5/12 درصد ضرایب ضعیف، متوسط، قوی و بسیار قوی است. در حالی که در مدل درجه دو 3/6، 20، 0/57، 7/16 درصد ضرایب ضعیف، متوسط، قوی و بسیار قوی است. بدین ترتیب مدل درجه دوم دارای دقت بیشتری در برآورد دمای خاک است. مقایسه مقادیر RMSE  نیز نشان می­دهد مدل درجه دو دارای دقت بیشتری در برآورد دمای خاک (5 سانتی­متر) از دمای هوا است. در نتیجه این بررسی، نموگراف­هایی کاربردی برای تعیین ضرایب معادلات خطی و درجه دو ارائه گردید که در ماه­های مختلف امکان برآورد سریع دمای خاک با استفاده از داده­های دمای هوا را فراهم می­نماید.